რა დარჩება აორთქლებული შავი ხვრელის ადგილზე?

რა დარჩება აორთქლებული შავი ხვრელის ადგილზე?

 კვადრილიონობით წლის მერე,  ყველა ვარსკვლავი ჩაქრება. მხოლოდ ჯერ კიდევ ცოცხალი სამყარო და… შავი ხვრელებიღა დარჩება. მუდმივად არც ესენი იარსებებს, რასთან დაკავშირებითაც ერთი საინტერესო შეკითხვა იბადება – რა მოხდება, როცა შავი ხვრელი ჰოკინგისეული აორთქლების გამო სინგულარობისა და ჰორიზონტის შენარჩუნებას ვეღარ შეძლებს?

 შავი ხვრელები მასიური ვარსკვლევბის ბირთვის კოლაფსის შედეგად ჩნდება, როცა მათ თერმობირთვულ ღუმელში კიდევ უფრო მძიმე ელემენტების სინთეზირება აღარ ხდება და თერმობირთვული რეაქცია ჩერდება. რეაქციის შენელებასთან ერთად, ბირთვში გამოსხივების წნევა მცირდება, ძალისა, რომელიც ვარსკვლავს გრავიტაციული შეკუმშვისგან იცავდა. ვარსკვლავის გარე ფენები თერმობირთვული რეაქციის მზარდ ტემპში ერთვება და ვარსკვლავს ზეგიგანტის ზომამდე აფართოებს, ბირთვი კი ჯერ ნეიტრონულ ვარსკვლავამდე იკუმშება, ხოლო თუ მასამ გარკვეულ ზღვარს გადააჭარბა, ნეიტრონული ვარსკვლავი კიდევ უფრო მკვრივ მდგომარეობაში გადადის – ის შავ ხვრელად იქცევა. ნეიტრონული ვარსკვლავის ხვრელად გადაქცევა მაშინაც შეიძლება მოხდეს, როცა ის კომპანიონი ვარსკვლავიდან მატერიას ქაჩავს და კიდევ უფრო მასიური ხდება(შავი ხვრელი ყველასათვის გასაგებ ენაზე).

 გრავიტაციიდან გამომდინარე, შავ ხვრელად გადასაქცევად საჭიროა დიდი მასის დაგროვება მოცულობაში, რომლიდანაც სინათლეც კი ვერ ახერხებს გამოსვლას. ნებისმიერ მასას, დედამიწას, სხვა პლანეტებს მათი გრავიტაციისგან თავის დაღწევის სიჩქარე გააჩნია(ე.წ. კოსმოსური სიჩქარეები, დედამიწა – 11 კმ/წმ, მზე – 17 კმ/წმ, ირმის ნახტომი550 კმ/წმ). თუ მასა იმდენია, რომ მისი გრავიტაციის დასაძლევად სინათლის სიჩქარით მოძრაობაა საჭირო, მაშინ ამ მასას თავს ვერაფერი დააღწევს, რადგან სინათლისაზე მეტი სიჩქარით მოძრაობა შეუძლებელია(სინათლის სიჩქარე).

 მანძილი მასათა ცენტრიდან, სადაც გაქცევის სიჩქარე სინათლისას უტოლდება – R, შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის რადიუსს განსაზღვრავს. უზარმაზარი მასის ასეთ მცირე მოცულობაში ჩაპრესვას სინგულარობის გაჩენამდე მივყავართ(უცნაური სინგულარობა). შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ უნდა არსებობდეს მატერიის მდგომარეობა, რომელშიც ის სტაბილურია და ჰორიზონტს შიგნით გარკვეულ მოცულობაშია თავმოყრილი, რაც ფიზიკურად შეუძლებელია.

 გარე სივრცეზე რომ იმოქმედეოს, ჰორიზონტს შიგნით მოქცეულმა ნაწილაკმა ძალის გადამტანი ნაწილაკი მასათა ცენტრიდან მოვლენათა ჰორიზონტისკენ უნდა გაუშვას. მაგრამ ეს ნაწილაკიც ზღვრული სიჩქარით(სინათლის) არის შეზღუდული და მოვლენათა ჰორიზონტის ფარგლებში მდებარეობის მიუხედავად, ყველა სინათლისმაგვარი მრუდები ცენტრისკენ დასრულდება. ნელი და მასიური ნაწილაკებისთვის სიტუაცია კიდევ უფრო მძიმეა. შავი ხვრელის გაჩენისთანავე მთელი შიდა მატერია სინგულარობაში ჩაეხვევა.

 თუ ხვრელიდან გამოსვლა შეუძლებელია, შეიძლება ვიფიქროთ, რომ ის სამარადისოდ ასეთი დარჩება. რომ არა კვანტური ფიზიკა, მართლაც ასე იქნებოდა. კვანტურ ფიზიკაში არსებობს ნულზე მეტი ენერგიის მქონე ვაკუუმი: კვანტური ვაკუუმი(ვაკუუმი: ორიგინალური და ყალბი). გამრუდებულ სივრცეში კვანტური ვაკუუმი სულ სხვა თვისებებს ავლენს, ვიდრე ბრტყელში და არ არსებობს სივრცის ნაწილი, სადაც იმაზე მეტი სიმრუდეა, ვიდრე შავი ხვრელის სინგულარობასთან. თუ კვანტურ ფიზიკასა და ხვრელთან ახლო უსასრულოდ გამრუდებულ დრო-სივრცეს ერთმანეთს შეუთავსებთ – ჰოკინგისეული გამოსხივების მოვლენას მივიღებთ(შავი ხვრელის აორთქლება).

 ველის კვანტური თეორიის გამოთვლები გამრუდებული სივრცისთვის უჩვეულო შედეგებს იძლევა: შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის შემომფარგლავ სივრცეში შავი სხეულის სითბური გამოსხივება ჩნდება(აბსოლუტურად შავი სხეულის გამოსხივება). რაც უფრო პატარაა მოვლენათა ჰორიზონტი, მით უფრო გამრუდებულია ჰორიზონტის მიმდებარე სივრცე, მასთან ერთად კი ჰოკინგის გამოსხივების ინტენსიურობაც მეტია. მზე რომ შავი ხვრელი იყოს, ჰოკინგის გამოსხივების ტემპერატურა 62 ნანო(10-9)კელვინი იქნებოდა; ირმის ნახტომის ცენტრალური ზემასიური შავი ხვრელის შემთხვევაში, რომელიც 4 მილიონჯერ მასიურია მზეზე, ტემპერატურა 15 ფემტო(10-24)კელვინი იოქნებოდა.

 რაც უფრო პატარაა შავი ხვრელი, მით უფრო სწრაფად იშლება ის, ხოლო ყველაზე უფრო დიდები, ყველაზე უფრო დიდი ხნით იარსებებენ. მზიური მასის შავი ხვრელი  1067 წელი იარსებებს, ირმის ნახტომისა კი 1020-ჯერ მეტ ხანს. ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტი უკანასკნელ წამამდე იქნება. სინგულარობა, სანამ იარსებებს მოვლენათა ჰორიზონტი, სინგულარობადვე დარჩება, სანამ მასა ნულს გაუტოლდება.

 შავი ხვრელის არსებობის უკანასკნელ წამს, ენერგიის სპეციფიური და მძლავრი გამოფრქვევა მოხდება. მასის 228 ტონამდე დასვლა სიგნალია იმისა, რომ ერთი წამიღა დარჩა. მოვლენათა ჰორიზონტის ზომა ამ დროს 340 იოქტოწამი(3,4 х 10-22) იქნება(იოქტოწამი(y)): ფოტონის ერთი ტალღის ფრონტის ზომა, ფოტონისა, რომლის ენერგია დიდ ადრონულ კოლაიდერზე მიღებული ნებისმიერი ნაწილაკის ენერგიაზე მეტია. ამ უკანასკნელი წამის განმავლობაში გამოსხივებული ენერგია, მილიონი თერმობირთვული ბომბის აფეთქების ენერგიის ექვივალენტურია(5 მილიონამდე მეგატონა); ეს არის შავი ხვრელის აორთქლების უკანასკნელი სტადია.

 რა დარჩება? მხოლოდ გამოსხივება. თუ ადრე ამ ადგილზე სინგულარობა იყო, რომელშიც მასა, ალბათ, მუხტი და კუთხური მომენტიც უსასრულოდ მცირე მოცულობაში არსებობდა, უკვე აღარ არის. სივრცე თავის სინგულარობამდელ მდგომარეობას დაუბრუნდება, თითქოს არაფერი მომხდარა. ამ მომენტისთვის, ყველა მოვლენა რაც სამყაროში უნდა მომხდარიყო, უკვე ტრილიონობითჯერ მოხდებოდა. არანაირი ვარსკვლავი და სინათლის წყარო აღარ იქნება, როცა პირველი ხვრელის აორთქლების დრო მოვა.

 ამის ნახვა რომ შეგვძლებოდა, თუ როგორ ორთქლდება სამყაროს უკანასკნელი შავი ხვრელი, მხოლოდ სივრცის შავ სიცარიელეს დავინახავდით, რომელშიც რაიმე სინათლის მსგავსი ან რაიმე აქტიურობის ნიშანი უკვე  10100 წელიწადია არ გამოვლენილა. უეცარი მძლავრი ანთება, განსაკუთრებული სპექტრისა და სიდიდის, ჩვენი სამყაროსთვის სინათლეში ბანაობის უკანასკნელი მომენტი იქნება(დიაგნოზი – დიდი გახლეჩა; როცა ყველა ვარსკვლავი ჩაქრება).

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *